هیدروسیکلون ها

توضیحات

هیدروسیکلون هابه شکل مخروطی استوانه‌ای هستند و یک ورودی خوراک مماسی به بخش استوانه‌ای و یک خروجی در هر محور دارند. خروجی در بخش استوانه ای گرداب یاب نامیده می شود و به داخل سیکلون امتداد می یابد تا جریان اتصال کوتاه را مستقیماً از ورودی کاهش دهد. در انتهای مخروطی، خروجی دوم، اسپیگوت قرار دارد. برای جداسازی اندازه، هر دو خروجی به طور کلی به اتمسفر باز هستند. هیدروسیکلون ها عموماً به صورت عمودی با اسپیگوت در انتهای پایینی کار می کنند، از این رو محصول درشت را جریان زیرین و محصول ریز نامیده می شود و گرداب یاب، سرریز را ترک می کند. شکل 1 به طور شماتیک جریان اصلی و ویژگی های طراحی یک نمونه معمولی را نشان می دهدهیدروسیکلون: دو گرداب، ورودی خوراک مماسی و خروجی های محوری. به غیر از ناحیه مستقیم ورودی مماسی، حرکت سیال درون سیکلون دارای تقارن شعاعی است. اگر یک یا هر دو خروجی به اتمسفر باز باشد، یک ناحیه کم فشار باعث ایجاد یک هسته گاز در امتداد محور عمودی، در داخل گرداب داخلی می شود.

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

شکل 1. ویژگی های اصلی هیدروسیکلون.

اصل کار ساده است: سیال که ذرات معلق را حمل می کند، به صورت مماس وارد سیکلون می شود، مارپیچی به سمت پایین می رود و یک میدان گریز از مرکز در جریان گرداب آزاد ایجاد می کند. ذرات بزرگتر در یک حرکت مارپیچی از طریق سیال به خارج از سیکلون حرکت می کنند و با کسری از مایع از طریق اسپیگوت خارج می شوند. با توجه به محدوده محدود اسپیگوت، یک گرداب درونی که در همان جهت گرداب بیرونی می چرخد ​​اما به سمت بالا جریان دارد، ایجاد می شود و سیکلون را از طریق گرداب یاب خارج می کند و بیشتر مایع و ذرات ریزتر را با خود حمل می کند. اگر از ظرفیت اسپیگ تجاوز شود، هسته هوا بسته می شود و تخلیه اسپری از یک اسپری چتری شکل به یک طناب و از بین رفتن مواد درشت به سرریز تغییر می کند.

قطر بخش استوانه ای متغیر اصلی است که بر اندازه ذرات قابل جداسازی تأثیر می گذارد، اگرچه قطرهای خروجی را می توان به طور مستقل تغییر داد تا جداسازی به دست آمده را تغییر دهد. در حالی که کارگران اولیه با طوفان‌هایی به قطر 5 میلی‌متر آزمایش می‌کردند، قطر هیدروسیکلون تجاری در حال حاضر از 10 میلی‌متر تا 2.5 متر متغیر است، با اندازه‌های جداکننده برای ذرات با چگالی 2700 کیلوگرم مترمکعب از 1.5 تا 300 میکرومتر، که با افزایش چگالی ذرات کاهش می‌یابد. افت فشار عملیاتی از 10 بار برای قطرهای کوچک تا 0.5 بار برای واحدهای بزرگ متغیر است. برای افزایش ظرفیت، چند کوچکهیدروسیکلون هاممکن است از یک خط تغذیه منیفولد شود.

اگرچه اصل عملیات ساده است، بسیاری از جنبه های عملکرد آنها هنوز به خوبی درک نشده است و انتخاب هیدروسیکلون و پیش بینی برای عملیات صنعتی تا حد زیادی تجربی است.

طبقه بندی

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., in Wills' Mineral Processing Technology (نسخه هشتم)، 2016

9.4.3 هیدروسیکلون در مقابل صفحه نمایش

هنگامی که با اندازه ذرات ریز در مدارهای آسیاب بسته (<200 میکرومتر) سروکار داریم، هیدروسیکلون ها بر طبقه بندی غالب شده اند. با این حال، پیشرفت های اخیر در فناوری صفحه نمایش (فصل 8) علاقه به استفاده از صفحه نمایش در مدارهای سنگ زنی را تجدید کرده است. صفحات بر اساس اندازه جدا می شوند و مستقیماً تحت تأثیر چگالی پخش شده در مواد معدنی خوراک قرار نمی گیرند. این می تواند یک مزیت باشد. همچنین صفحه نمایش ها کسری بای پس ندارند و همانطور که در مثال 9.2 نشان داده شده است، بای پس می تواند بسیار بزرگ باشد (بیش از 30 درصد در این مورد). شکل 9.8 نمونه ای از تفاوت در منحنی پارتیشن برای صفحه های گردباد و ماسه را نشان می دهد. داده‌ها از مرکز تغلیظ ال بروکال در پرو با ارزیابی‌های قبل و بعد از جایگزینی هیدروسیکلون‌ها با Derrick Stack Sizer® (به فصل 8) در مدار سنگ‌زنی است (Dündar et al., 2014). مطابق با انتظارات، در مقایسه با طوفان، صفحه نمایش جدایی واضح تر (شیب منحنی بیشتر است) و دور زدن کمی داشت. افزایش ظرفیت مدار سنگ زنی به دلیل نرخ شکستگی بالاتر پس از اجرای صفحه نمایش گزارش شد. این امر به حذف بای پس، کاهش مقدار مواد ریز ارسال شده به آسیاب های آسیاب که تمایل به کاهش اثرات ذرات-ذره دارند نسبت داده می شود.

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

شکل 9.8. منحنی های پارتیشن برای طوفان ها و صفحه نمایش در مدار سنگ زنی در متمرکز کننده ال بروکال.

(برگرفته از دوندار و همکاران (2014))

با این حال، تغییر یک راه نیست: یک مثال اخیر، تغییر از صفحه به طوفان، برای استفاده از کاهش اندازه اضافی مواد معدنی متراکم تر است (ساسویل، 2015).

فرآیند و طراحی متالورژی

Eoin H. Macdonald, in Handbook of Gold Exploration and Evaluation, 2007

هیدروسیکلون ها

هیدروسیکلون‌ها واحدهای ترجیحی برای اندازه‌گیری یا جداسازی حجم‌های بزرگ دوغاب ارزان هستند و به دلیل اینکه فضای کف یا فضای سر بسیار کمی را اشغال می‌کنند. آنها زمانی که با سرعت جریان و چگالی خمیر یکنواخت تغذیه می شوند موثرترین عملکرد را دارند و به صورت جداگانه یا به صورت خوشه ای برای به دست آوردن ظرفیت کل مطلوب در تقسیمات مورد نیاز استفاده می شوند. قابلیت اندازه‌گیری به نیروهای گریز از مرکز تولید شده توسط سرعت جریان مماسی بالا از طریق واحد متکی است. گرداب اولیه تشکیل شده توسط دوغاب ورودی به صورت مارپیچی به سمت پایین در اطراف دیواره مخروطی داخلی عمل می کند. جامدات با نیروی گریز از مرکز به بیرون پرتاب می شوند به طوری که با حرکت خمیر به سمت پایین تراکم آن افزایش می یابد. مولفه های عمودی سرعت به سمت پایین نزدیک دیواره های مخروط و به سمت بالا در نزدیکی محور عمل می کنند. کسر لجنی که به صورت گریز از مرکز از هم جدا شده است، از طریق گرداب یاب به سمت بالا مجبور می شود تا از دهانه انتهای بالایی مخروط خارج شود. یک ناحیه یا پوشش میانی بین دو جریان دارای سرعت عمودی صفر است و جامدات درشت تر را که به سمت پایین حرکت می کنند از جامدات ریزتر که به سمت بالا حرکت می کنند جدا می کند. بخش عمده ای از جریان به سمت بالا در داخل گرداب داخلی کوچکتر عبور می کند و نیروهای گریز از مرکز بالاتر، ذرات بزرگتر را به بیرون پرتاب می کنند، بنابراین جداسازی کارآمدتری در اندازه های ریزتر ایجاد می شود. این ذرات به گرداب بیرونی باز می گردند و یک بار دیگر به خوراک جیگ گزارش می دهند.

هندسه و شرایط عملیاتی در الگوی جریان مارپیچی یک معمولیهیدروسیکلوندر شکل 8.13 شرح داده شده است. متغیرهای عملیاتی عبارتند از چگالی خمیر کاغذ، سرعت جریان خوراک، ویژگی های جامدات، فشار ورودی خوراک و افت فشار از طریق سیکلون. متغیرهای سیکلون عبارتند از مساحت ورودی خوراک، قطر و طول گرداب یاب و قطر تخلیه اسپیگوت. مقدار ضریب درگ نیز تحت تأثیر شکل قرار می گیرد. هرچه یک ذره از کروییت بیشتر متفاوت باشد، ضریب شکل آن کوچکتر و مقاومت ته نشینی آن بیشتر است. منطقه تنش بحرانی ممکن است به برخی از ذرات طلا به اندازه 200 میلی متر گسترش یابد و بنابراین نظارت دقیق بر فرآیند طبقه بندی برای کاهش بازیافت بیش از حد و ایجاد لجن در نتیجه ضروری است. از نظر تاریخی، زمانی که توجه کمی به بازیابی 150 صورت گرفتμبه نظر می رسد در متر طلا، انتقال طلا در بخش های لجن تا حد زیادی مسئول تلفات طلا بوده است که در بسیاری از عملیات جاسازی طلا تا 40 تا 60 درصد ثبت شده است.

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

8.13. هندسه معمولی و شرایط عملکرد یک هیدروسیکلون

شکل 8.14 (نمودار انتخاب Warman) یک انتخاب اولیه از سیکلون ها برای جداسازی در اندازه های مختلف D50 از 9-18 میکرون تا 33-76 میکرون است. این نمودار، مانند سایر نمودارهای عملکرد سیکلون، بر اساس یک تغذیه با دقت کنترل شده از یک نوع خاص است. به عنوان اولین راهنمای انتخاب، محتوای جامد 2700 کیلوگرم بر متر مکعب در آب را در نظر می گیرد. سیکلون‌های با قطر بزرگ‌تر برای تولید جداسازی‌های درشت استفاده می‌شوند، اما برای عملکرد مناسب به حجم‌های خوراک بالایی نیاز دارند. جداسازی ریز در حجم های خوراک بالا مستلزم خوشه هایی از سیکلون های با قطر کوچک است که به صورت موازی کار می کنند. پارامترهای نهایی طراحی برای اندازه نزدیک باید به صورت تجربی تعیین شوند، و مهم است که یک سیکلون در اطراف وسط محدوده انتخاب شود تا هر گونه تنظیمات جزئی که ممکن است مورد نیاز باشد بتوان در شروع عملیات انجام داد.

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

8.14. نمودار انتخاب اولیه Warman.

ادعا می‌شود که سیکلون CBC (تخت در گردش) مواد خوراک طلای آبرفتی را تا قطر 5 میلی‌متر طبقه‌بندی می‌کند و یک تغذیه دائماً بالا از زیر جریان به دست می‌آورد. جدایی تقریباً در ساعت انجام می شودD50/150 میکرون بر اساس سیلیس با چگالی 2.65. ادعا می شود که سیکلون CBC به دلیل منحنی توزیع اندازه نسبتاً صاف و حذف تقریباً کامل ذرات ضایعات ریز، به ویژه در برابر جداسازی جیک مناسب است. با این حال، اگرچه ادعا می شود که این سیستم یک کنسانتره اولیه با عیار بالا از مواد معدنی سنگین معادل را در یک گذر از یک خوراک نسبتاً طولانی (مثلاً ماسه های معدنی) تولید می کند، اما چنین ارقام عملکردی برای مواد خوراک آبرفتی حاوی طلای ریز و پوسته پوسته در دسترس نیست. . جدول 8.5 داده های فنی AKW را نشان می دهدهیدروسیکلون هابرای نقاط برش بین 30 تا 100 میکرون.

جدول 8.5. داده های فنی برای هیدروسیکلون های AKW

نوع (KRS) قطر (میلی متر) افت فشار ظرفیت نقطه برش (میکرون)
دوغاب (m3/hr) جامدات (حداکثر تن در ساعت).
2118 100 1-2.5 9.27 5 30-50
2515 125 1-2.5 11-30 6 25-45
4118 200 0.7-2.0 18-60 15 40-60
(RWN)6118 300 0.5-1.5 40-140 40 50-100

تحولات در فن آوری های خرد کردن و طبقه بندی سنگ آهن

A. Jankovic، در سنگ آهن، 2015

8.3.3.1 جداکننده های هیدروسیکلون

هیدروسیکلون که به آن سیکلون نیز گفته می شود، یک دستگاه طبقه بندی است که از نیروی گریز از مرکز برای تسریع نرخ ته نشینی ذرات دوغاب و جداسازی ذرات بر اساس اندازه، شکل و وزن مخصوص استفاده می کند. این به طور گسترده در صنعت مواد معدنی مورد استفاده قرار می گیرد و کاربرد اصلی آن در فرآوری مواد معدنی به عنوان یک طبقه بندی است که در اندازه های جداسازی بسیار کارآمد است. این به طور گسترده در عملیات سنگ زنی مدار بسته استفاده می شود، اما کاربردهای دیگری نیز پیدا کرده است، مانند جداسازی، سنگ زدایی و ضخیم شدن.

یک هیدروسیکلون معمولی (شکل 8.12a) متشکل از یک مخروط مخروطی شکل، باز در راس خود، یا در زیر جریان، متصل به یک بخش استوانه ای، که دارای یک ورودی خوراک مماس است. قسمت بالای بخش استوانه ای با صفحه ای بسته شده است که از طریق آن یک لوله سرریز نصب شده به صورت محوری عبور می کند. لوله توسط یک بخش کوتاه و قابل جابجایی که به عنوان گرداب یاب شناخته می شود، به داخل بدنه سیکلون کشیده می شود که از اتصال کوتاه خوراک مستقیماً به سرریز جلوگیری می کند. خوراک تحت فشار از طریق ورودی مماسی وارد می شود که یک حرکت چرخشی به خمیر می دهد. همانطور که در شکل 8.12b نشان داده شده است، این یک گرداب در سیکلون، با یک منطقه کم فشار در امتداد محور عمودی ایجاد می کند. یک هسته هوا در امتداد محور ایجاد می شود که معمولاً از طریق دهانه راس به اتمسفر متصل می شود، اما بخشی از آن توسط هوای محلول خارج شده از محلول در ناحیه کم فشار ایجاد می شود. نیروی گریز از مرکز سرعت ته نشینی ذرات را تسریع می کند و در نتیجه ذرات را بر اساس اندازه، شکل و وزن مخصوص جدا می کند. ذرات ته نشین شده سریعتر به سمت دیواره سیکلون، جایی که سرعت کمترین است، حرکت می کنند و به سمت دهانه راس (زیر جریان) مهاجرت می کنند. با توجه به عمل نیروی پسا، ذرات کندتر ته نشین شده به سمت ناحیه کم فشار در امتداد محور حرکت می کنند و از طریق گرداب یاب به سمت بالا به سمت سرریز منتقل می شوند.

شکل 8.12. هیدروسیکلون (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) و باتری هیدروسیکلون. بروشور Cavex hydrocyclone overvew، https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx.

هیدروسیکلون ها به دلیل ظرفیت بالا و کارایی نسبی تقریباً به طور جهانی در مدارهای سنگ زنی استفاده می شوند. آنها همچنین می توانند در طیف بسیار گسترده ای از اندازه ذرات (معمولاً 5-500 میکرومتر) طبقه بندی کنند، واحدهای قطر کوچکتر برای طبقه بندی ریزتر استفاده می شوند. با این حال، کاربرد سیکلون در مدارهای آسیاب مگنتیت به دلیل تفاوت چگالی بین مگنتیت و مواد معدنی زائد (سیلیکا) می تواند باعث عملکرد ناکارآمد شود. مگنتیت دارای چگالی مخصوص حدود 5.15 است، در حالی که سیلیس دارای چگالی مخصوص حدود 2.7 است. درهیدروسیکلون ها، کانی های متراکم در اندازه برش ریزتر از کانی های سبک تر جدا می شوند. بنابراین، مگنتیت آزاد شده در زیر جریان سیکلون متمرکز می شود و در نتیجه مگنتیت بیش از حد آسیاب می شود. Napier-Munn و همکاران. (2005) اشاره کرد که رابطه بین اندازه برش اصلاح شده (d50c) و چگالی ذرات بسته به شرایط جریان و عوامل دیگر از شکل زیر پیروی می کند:


d50c∝ρs−ρl−n

 

کجاρs چگالی جامدات است،ρl چگالی مایع است وnبین 0.5 و 1.0 است. این بدان معنی است که تأثیر چگالی معدنی بر عملکرد سیکلون می تواند کاملاً قابل توجه باشد. به عنوان مثال، اگرd50c مگنتیت 25 میکرومتر است، سپسd50c از ذرات سیلیس 40-65 میکرومتر خواهد بود. شکل 8.13 منحنی های بازده طبقه بندی سیکلون را برای مگنتیت (Fe3O4) و سیلیس (SiO2) نشان می دهد که از بررسی مدار آسیاب مگنتیت آسیاب گلوله ای صنعتی به دست آمده است. تفکیک اندازه برای سیلیس بسیار درشت تر است، با ad50c برای Fe3O4 29 میکرومتر، در حالی که برای SiO2 68 میکرومتر است. با توجه به این پدیده، آسیاب های سنگ زنی مگنتیت در مدارهای بسته با هیدروسیکلون در مقایسه با سایر مدارهای آسیاب متالور پایه، کارایی کمتر و ظرفیت کمتری دارند.

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

شکل 8.13. کارایی سیکلون برای مگنتیت Fe3O4 و سیلیس SiO2 - بررسی صنعتی

 

فناوری فرآیند فشار بالا: مبانی و کاربردها

MJ Cocero PhD، در کتابخانه شیمی صنعتی، 2001

دستگاه های جداسازی جامدات

هیدروسیکلون

این یکی از ساده ترین انواع جداکننده جامدات است. این یک دستگاه جداسازی با راندمان بالا است و می توان از آن برای حذف موثر مواد جامد در دما و فشار بالا استفاده کرد. مقرون به صرفه است زیرا قطعات متحرک ندارد و نیاز به نگهداری کمی دارد.

راندمان جداسازی جامدات تابعی قوی از اندازه ذرات و دما است. راندمان جداسازی ناخالص نزدیک به 80 درصد برای سیلیس و دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد قابل دستیابی است، در حالی که در همان محدوده دمایی، راندمان جداسازی ناخالص برای ذرات متراکم زیرکون بیشتر از 99 درصد است [29].

نقص اصلی عملکرد هیدروسیکلون، تمایل برخی نمک ها به چسبیدن به دیواره های سیکلون است.

میکرو فیلتراسیون متقابل

فیلترهای جریان متقاطع به روشی مشابه رفتاری هستند که معمولاً در فیلتراسیون جریان متقاطع در شرایط محیطی مشاهده می شود: افزایش نرخ برشی و کاهش ویسکوزیته سیال منجر به افزایش تعداد فیلتر می شود. میکروفیلتراسیون متقاطع برای جداسازی نمک های رسوب داده شده به عنوان جامد به کار گرفته شده است که بازده جداسازی ذرات معمولاً بیش از 99.9٪ است. گومن هاو همکاران[30] جداسازی نیترات سدیم از آب فوق بحرانی را مورد مطالعه قرار داد. در شرایط مطالعه، نیترات سدیم به عنوان نمک مذاب وجود داشت و قابلیت عبور از فیلتر را داشت. راندمان جداسازی به دست آمد که با دما متفاوت بود، زیرا حلالیت با افزایش دما کاهش می‌یابد که به ترتیب بین 40 تا 85 درصد برای 400 درجه سانتی‌گراد و 470 درجه سانتی‌گراد متغیر است. این کارگران مکانیسم جداسازی را به عنوان یک نتیجه از نفوذپذیری متمایز محیط فیلتر نسبت به محلول فوق بحرانی، بر خلاف نمک مذاب، بر اساس ویسکوزیته کاملاً متمایزشان توضیح دادند. بنابراین، نه تنها می توان نمک های رسوبی را صرفاً به عنوان جامد فیلتر کرد، بلکه آن دسته از نمک های با نقطه ذوب پایین را که در حالت مذاب هستند نیز فیلتر کرد.

مشکلات عملیاتی عمدتاً به دلیل خوردگی فیلتر توسط نمک ها بود.

 

کاغذ: بازیافت و مواد بازیافتی

MR Doshi، JM Dyer، در ماژول مرجع در علم مواد و مهندسی مواد، 2016

3.3 تمیز کردن

پاک کننده ها یاهیدروسیکلون هاحذف آلاینده ها از خمیر کاغذ بر اساس اختلاف چگالی بین آلاینده و آب. این دستگاه ها از مخزن تحت فشار مخروطی یا استوانه ای-مخروطی تشکیل شده اند که خمیر به طور مماس در انتهای قطر بزرگ به داخل آن تغذیه می شود (شکل 6). در حین عبور از پاک کننده، پالپ یک الگوی جریان گردابی شبیه به یک سیکلون ایجاد می کند. جریان در حول محور مرکزی می چرخد ​​که از ورودی دور می شود و به سمت راس یا دهانه زیر جریان در امتداد داخل دیوار تمیز کننده می رود. با کاهش قطر مخروط، سرعت جریان چرخشی شتاب می گیرد. در نزدیکی انتهای راس، دهانه با قطر کوچک مانع از تخلیه بیشتر جریان می شود که در عوض در یک گرداب داخلی در هسته پاک کننده می چرخد. جریان در هسته داخلی از دهانه راس خارج می شود تا زمانی که از طریق گرداب یاب که در انتهای قطر بزرگ در مرکز پاک کننده قرار دارد تخلیه شود. مواد با چگالی بالاتر که به دلیل نیروی گریز از مرکز در دیواره پاک کننده متمرکز شده است، در راس مخروط تخلیه می شود (Bliss, 1994, 1997).

شکل 6. بخش هایی از یک هیدروسیکلون، الگوهای جریان اصلی و روند جداسازی.

پاک کننده ها بسته به چگالی و اندازه آلاینده هایی که حذف می شوند، به عنوان چگالی بالا، متوسط ​​یا کم طبقه بندی می شوند. یک پاک کننده با چگالی بالا، با قطر بین 15 تا 50 سانتی متر (6 تا 20 اینچ) برای برداشتن فلز، گیره های کاغذ و منگنه ها استفاده می شود و معمولاً بلافاصله بعد از خمیر کاغذ قرار می گیرد. با کاهش قطر پاک کننده، کارایی آن در حذف آلاینده های کوچک افزایش می یابد. به دلایل عملی و اقتصادی، سیکلون با قطر 75 میلی متر (3 اینچ) به طور کلی کوچکترین پاک کننده مورد استفاده در صنعت کاغذ است.

پاک کننده های معکوس و پاک کننده های جریان عبوری برای حذف آلاینده های کم چگالی مانند موم، پلی استایرن و چسب ها طراحی شده اند. پاک کننده های معکوس به این دلیل نامیده می شوند که جریان پذیرش در راس پاک کننده جمع می شود در حالی که خروجی های دفع کننده در سرریز خارج می شوند. همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، در تمیز کننده جریان عبوری، خروجی را در همان انتهای پاک کننده می پذیرد و رد می کند، با خروجی ها در نزدیکی دیوار تمیز کننده که توسط یک لوله مرکزی در نزدیکی هسته پاک کننده از ردیاب ها جدا شده است.

برای دانلود تصویر در اندازه واقعی وارد شوید

شکل 7. شماتیک یک پاک کننده جریان عبوری.

سانتریفیوژهای پیوسته ای که در دهه های 1920 و 1930 برای حذف شن و ماسه از خمیر کاغذ استفاده می شدند، پس از توسعه هیدروسیکلون ها متوقف شدند. Gyroclean که در Center Technique du Papier، گرنوبل، فرانسه توسعه یافته است، از سیلندری تشکیل شده است که در 1200-1500 دور در دقیقه می چرخد ​​(Bliss، 1997؛ Julien Saint Amand، 1998، 2002). ترکیبی از زمان ماند نسبتا طولانی و نیروی گریز از مرکز بالا به آلاینده‌های با چگالی کم فرصت کافی برای مهاجرت به هسته پاک‌کننده می‌دهد، جایی که از طریق تخلیه گرداب مرکزی دفع می‌شوند.

 

ام تی تیو، در دایره المعارف علوم جدایی، 2000

خلاصه داستان

هر چند جامد-مایعهیدروسیکلوندر بیشتر قرن بیستم ایجاد شده است، عملکرد رضایت بخش جداسازی مایع-مایع تا دهه 1980 به دست نیامد. صنعت نفت فراساحلی به تجهیزات فشرده، قوی و قابل اعتماد برای حذف روغن آلاینده های ریز تقسیم شده از آب نیاز داشت. این نیاز توسط یک نوع متفاوت هیدروسیکلون که البته فاقد قطعات متحرک بود، برآورده شد.

پس از توضیح کاملتر این نیاز و مقایسه آن با جداسازی سیکلونی جامد- مایع در فرآوری مواد معدنی، مزایایی که هیدروسیکلون نسبت به انواع تجهیزاتی که قبلاً برای انجام وظیفه نصب شده اند ارائه می کند.

معیارهای ارزیابی عملکرد جداسازی قبل از بحث در مورد عملکرد از نظر ساختار خوراک، کنترل اپراتور و انرژی مورد نیاز، یعنی حاصلضرب افت فشار و دبی، فهرست شده است.

محیط تولید نفت محدودیت هایی را برای مواد ایجاد می کند و این شامل مشکل فرسایش ذرات است. مواد معمول مورد استفاده ذکر شده است. داده‌های هزینه نسبی برای انواع نیروگاه‌های جداسازی نفت، اعم از سرمایه‌ای و مکرر، تشریح شده است، اگرچه منابع کمیاب هستند. در نهایت، برخی از نکات برای توسعه بیشتر توضیح داده شده است، زیرا صنعت نفت به تجهیزات نصب شده در بستر دریا یا حتی در پایین چاه نگاه می کند.

نمونه برداری، کنترل، و توازن جرم

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., in Wills' Mineral Processing Technology (نسخه هشتم)، 2016

3.7.1 استفاده از اندازه ذرات

بسیاری از واحدها مانندهیدروسیکلون هاو جداکننده های گرانشی، درجه ای از جداسازی اندازه را تولید می کنند و داده های اندازه ذرات را می توان برای تعادل جرم استفاده کرد (مثال 3.15).

مثال 3.15 نمونه ای از کمینه سازی عدم تعادل گره است. برای مثال، مقدار اولیه را برای کمینه سازی حداقل مربعات تعمیم یافته ارائه می کند. این رویکرد گرافیکی را می توان هر زمان که داده های مؤلفه "زیادی" وجود داشته باشد استفاده کرد. در مثال 3.9 می توان از آن استفاده کرد.

مثال 3.15 از سیکلون به عنوان گره استفاده می کند. گره دوم سامپ است: این نمونه ای از 2 ورودی (خوراک تازه و تخلیه آسیاب توپ) و یک خروجی (تغذیه سیکلون) است. این تعادل جرم دیگری به دست می دهد (مثال 3.16).

در فصل 9 با استفاده از داده های تنظیم شده برای تعیین منحنی پارتیشن سیکلون به این مثال مدار سنگ زنی باز می گردیم.


زمان ارسال: مه-07-2019
چت آنلاین واتس اپ!